Pennsylvania se află în întregime în zona climatică continentală, dar clima variază în funcție de zonă și de altitudine. Statul se confruntă cu patru anotimpuri, care pot varia în funcție de locație. Vara este fierbinte, umedă și lungă, în special în sud-est. Zonele montane sunt mai reci și mai puțin umede. Toamna este moderată, iar iarna este rece și înzăpezită. Temperaturile din zona din jurul lacului Erie sunt, în general, mai reci.
În general, cea mai tare lună a anului în Pennsylvania este iulie, iar cea mai rece este luna ianuarie. Statul are o temperatură medie de 55.85 grade Fahrenheit, cu o temperatură medie anuală ridicată de 64.7 grade Fahrenheit și o temperatură medie anuală scăzută de 47 grade Fahrenheit. Temperaturile pot ajunge la peste 90 grade Fahrenheit în zonele sud-est și sud-vest în lunile mai calde. În ianuarie, temperatura poate scădea la 23 de grade Fahrenheit. Statul obține o medie de 41,45 inci de precipitații pe an și o medie de 23 de centimetri de zăpadă pe an. Zăpada din apropierea lacului Eire, care se află în centura de zăpadă, poate depăși 54 de centimetri pe an, iar ninsoarele grele continuă uneori în aprilie. Pennsylvania a cunoscut mai multe inundații distructive, cum ar fi inundațiile din 1889, 1972 și 1977, care au provocat moartea și distrugerea. Tornadele pot, de asemenea, să lovească zona.
